绝对听觉阈值、掩蔽效应及临界频带

极限法测定几种频率的听觉阈限实验报告【摘要】本实验采用极限法测定集中频率下的听觉阈限，极限法是测定阈限的直接方法，它能形象地表明阈限这一概念。

也就是说，在记录纸上可以直接看出这一类与那一类（感觉得到和感觉不到）反应的界限。

极限法一般交替地使用递增和递减系列，这样既能抵消习惯误差，又能抵消期待误差。

本实验被试为吉林化工学院安全专业学生2名（男）。

本次实验地目的在于：1.熟悉极限法地应用。

2.了解纯音听觉阈限与不同频率地关系。

通过分析实验结果发现，绝对听觉阈限与不同频率地声音刺激有关，听觉感受性最高地频率在1000Hz到4000Hz之间，当声音频率低于1000Hz或高于4000Hz时，听觉阈限显著升高，即绝对听觉阈限与声音刺激频率呈现“U”字相关。

关键词：极限法、听觉阈限1.引言感觉是由物质刺激作用感觉器官而引起的，因此可以用物理量来说明感觉量。

如以“刚刚感觉到”的物理刺激量来代表感觉的绝对阈限（简称RL），用“刚刚感觉到”有差别的两个物理量之差来代表感觉的差别阈限（简称DL）。

“刚刚感觉到”是指这种感觉正处在“感觉到”与“感觉不到”的过渡地带，这样大小的感觉量可以用有50%的次数能感觉到、有50%的次数感觉不到的物理刺激量来表示。

传统心理物理法有三种基本方法。

作为心理物理学方法之一的极限法是测定阈限的直接方法，又称最小变化法、最小可觉刺激或差别法。

其特点是刺激按“渐增”和“渐减”两个序列交替变化组成，且每次变化的数量是相等的。

每一个序列的刺激强度包括足够大的范围，能够确定从一类反应到另一类反应的瞬间转换点或阈限的位置。

因为极限法刺激的两个序列被试预先知道，也知道每次都有一定强度的刺激出现，因此易产生两种误差：一种是在渐增序列中提前报告“有”和在渐减序列中提前报告“无”的倾向所产生的期望误差；另一种是在渐减序列中坚持报告“有”和在渐增序列中坚持报告“无”的倾向所产生的习惯误差。

渐增序列和键键序列交替出现，在确定阈限时，求各次结果均值的方法就是为了平衡这一系统误差（一般称作“常误”）。

声音听觉由于人耳听觉系统非常复杂，迄今为止人类对它的生理结构和听觉特性还不能从生理解剖角度完全解释清楚。

所以，对人耳听觉特性的研究目前仅限于在心理声学和语言声学。

人耳对不同强度、不同频率声音的听觉范围称为声域。

在人耳的声域范围内，声音听觉心理的主观感受主要有响度、音高、音色等特征和掩蔽效应、高频定位等特性。

其中响度、音高、音色可以在主观上用来描述具有振幅、频率和相位三个物理量的任何复杂的声音，故又称为声音“三要素”；而在多种音源场合，人耳掩蔽效应等特性更重要，它是心理声学的基础。

下面简单介绍一下以上问题。

一、声音三要素1．响度响度，又称声强或音量，它表示的是声音能量的强弱程度，主要取决于声波振幅的大小。

声音的响度一般用声压(达因／平方厘米)或声强(瓦特／平方厘米)来计量，声压的单位为帕(Pa)，它与基准声压比值的对数值称为声压级，单位是分贝(dB)。

对于响度的心理感受，一般用单位宋(Sone)来度量，并定义lkHz、40dB的纯音的响度为1。

响度的相对量称为响度级，它表示的是某响度与基准响度比值的对数值，单位为口方(phon)，即当人耳感到某声音与1kHz单一频率的纯音同样响时，该声音声压级的分贝数即为其响度级。

可见，无论在客观和主观上，这两个单位的概念是完全不同的，除1kHz纯音外，声压级的值一般不等于响度级的值，使用中要注意。

响度是听觉的基础。

正常人听觉的强度范围为0dB—140dB(也有人认为是-5dB—130dB)。

固然，超出人耳的可听频率范围(即频域)的声音，即使响度再大，人耳也听不出来(即响度为零)。

但在人耳的可听频域内，若声音弱到或强到一定程度，人耳同样是听不到的。

当声音减弱到人耳刚刚可以听见时，此时的声音强度称为“听阈”。

一般以1kHz纯音为准进行测量，人耳刚能听到的声压为0dB(通常大于0．3dB即有感受)、声强为10-16W/cm2 时的响度级定为0口方。

而当声音增强到使人耳感到疼痛时，这个阈值称为“痛阈”。

频率掩蔽效应频率掩蔽效应是指高频率的信号在存在低频率信号的背景下，会被掩盖或难以察觉的一种现象。

这种现象在日常生活中随处可见，例如在嘈杂的环境中很难听清他人说话、在繁忙的城市中很难察觉到微弱的声音等。

频率掩蔽效应的产生是由于人类的听觉系统对不同频率的信号有不同的敏感度，高频信号相对于低频信号更容易被忽略。

频率掩蔽效应是由于听觉系统的特性导致的。

人类的耳朵由外耳、中耳和内耳组成，其中内耳中的耳蜗起到了接收和处理声音信号的作用。

耳蜗中的听觉神经会对不同频率的声音产生不同的反应，高频信号在耳蜗中引起的反应较低频信号更强烈，因此在高频信号存在的情况下，低频信号会被高频信号所掩盖。

频率掩蔽效应对人类的听觉感知产生了一定的影响。

在日常生活中，我们常常会遇到噪音环境，如交通噪声、机器噪声等，这些噪音中包含了大量的高频信号，会干扰我们对低频信号的感知。

例如在嘈杂的餐厅中，很难听清对方说话的内容，这是因为餐厅中的噪音掩盖了对方说话的低频信号。

类似地，在音乐会上，当乐队演奏时，低音乐器的声音往往会被高音乐器的声音所掩盖，使得整个音乐的层次感下降。

频率掩蔽效应不仅在听觉上产生了影响，还对人们的认知和情绪产生了一定的影响。

研究表明，频率掩蔽效应会降低人们对低频信号的注意力和敏感度，从而影响了对环境的感知和理解。

在一些紧急情况下，低频信号往往被高频信号所掩盖，导致人们难以及时察觉到危险的存在。

此外，频率掩蔽效应还可能影响人们的情绪体验，高频信号的存在可能引起人们的不适感或厌烦情绪。

为了减轻频率掩蔽效应带来的影响，人们可以采取一些措施。

首先，减少噪音的产生是非常重要的。

在家庭和工作环境中，可以通过隔音材料、降噪设备等手段来减少噪音的干扰。

其次，对于重要的低频信号，可以通过增大声音的强度或改变信号的频率特性来提高其可辨识性。

此外，个体的注意力和专注力也对频率掩蔽效应的影响至关重要。

保持良好的注意力和专注力可以提高对低频信号的感知能力，减轻频率掩蔽效应带来的影响。

探索人耳听觉奥秘，解密听觉七大效应前言:人耳的听觉拥有七大特性：掩蔽效应、双耳效应、颅骨效应、鸡尾酒会效应、回音壁效应、多普勒效应、哈斯效应。

【音响网资讯】我们的生活中离不开音乐，每天我们都会听音乐，而且至少是一小时以上，因此听觉对于我们来说是非常重要的。

就算你不喜欢音乐，你每天需要听外界声音的时间也绝对有一小时以上，由此来说，听觉对每个人都是很重要的。

你了解自己的耳朵都有哪些听觉特性吗？我们每天可以听到这样那样不同的声音，无论是美妙的，还是嘈杂的，都是因为我们的耳朵拥有很多听觉特性，这些听觉特性，使我们听到来自这个世界上的不同声音。

今天我们就一起来探索人耳听觉的奥秘。

人耳的听觉拥有七大特性：掩蔽效应、双耳效应、颅骨效应、鸡尾酒会效应、回音壁效应、多普勒效应、哈斯效应。

我们先从掩蔽效应聊起。

掩蔽效应躲避噪音在实际生活中，一种声音的存在会影响人们对另一种声音的听觉能力，这种现象就称为掩蔽效应。

即一种声音在听觉上掩蔽了另一种声音。

掩蔽效应在生活中很常见，我们在公交车上说话需要很大声，对方才能听清，这是因为公交车发动机的噪声将我们的话音掩蔽，公交车发动机的噪音成为掩蔽声，我们的话音成了被掩蔽声。

除了公交车上需要大声说话这样例子之外，还有很多掩蔽效应的例子。

比如我们在听一首摇滚乐的时候，很难听到贝斯的乐音，这是由于架子鼓的声音将贝斯的声音掩蔽了，因此很多贝斯演奏会被忽视。

人们通过人耳的掩蔽效应，发明了隔音效果优异的耳机。

耳罩把耳朵包裹好，或入耳式耳塞把耳朵密封好，这样音乐声就能掩蔽外界噪音，我们在路上或较为嘈杂的环境中也能踏实欣赏音乐了。

通过对耳朵的小小改造，就可以让美妙的声音掩蔽嘈杂的声音，这种方法的确很有助于听音专一性。

双耳效应听音辨位人耳的双耳效应，顾名思义，一定是和人的两只耳朵都有关系，不是一只耳朵的事情。

双耳效应，告诉我们人为什么会有两只耳朵？又为什么会一左一右长期分开？所谓双耳效应，是指人耳对于外界声音方位的辨别特性。

第四章1、详细解释下面概念：（a）绝对掩蔽门限；（b）临界频带；（c）听觉门限；（d）掩蔽效应。

（a）绝对掩蔽门限:被掩蔽音单独存在时的听阈分贝值，或者说在安静环境中能被人耳听到的纯音的最小值称为绝对掩蔽门限。

（b）临界频带:当噪声掩蔽纯音时，起作用的是以纯音频率为中心频率的一定频带宽度内的噪声频率。

如这频带内的噪声功率等于在噪声中刚能听到的该纯音的功率，则这频带就称为听觉临界频带。

（c）听觉门限:刚刚能引起感觉的最小刺激量，称为感觉阈下限；能产生正常感觉的最大刺激量，称为感觉阈上限。

刺激强度不允许超过上限，否则，不但无效而且还会引起相应听觉器官的损伤。

（d）掩蔽效应:一个较弱的声音(被掩蔽音)的听觉感受被另一个较强的声音(掩蔽音)影响的现象称为人耳的“掩蔽效应”。

2、详细说明：（a）什么是心理声学模型，它的输入和输出分别是什么？心理声学模型是对人听感的统计性质的数学表述模型，它解释人各种听感的生理原理。

输入是声音信号，输出是编码数据流。

（b）心理声学模型在音频编码中的作用？心理声学原理应用到音频压缩技术中，使获得低比特传输速率和透明音质成为可能。

3、（a）MPEG-1音频编码分几层，各层在编码效率、算法复杂度和算法延迟上有和区别？三层，MPEG-1 Layer1采用每声道192kbit/s，每帧384个样本，32个等宽子带，固定分割数据块。

MPEG-1 Layer2采用每声道128kbit/s，每帧1152个样本，32个子带，属不同分帧方式。

MPEG-1Layer3采用每声道64kbit/s，用混合滤波器组提高频率分辨率，按信号分辨率分成6X32或18X32个子带，克服平均32个子带的Layer1，Layer2在中低频段分辨率偏低的缺点。

（b）画出mp3音频编码编解码算法框图，并详细说明其工作原理。

4、（a）什么是预回声（pre-echo）？在变换编码中，频域中的量化误差经解码后会扩散至整个食欲音频帧内，这样就会在原本没有声音的时刻出现可闻的声音，即预回声。

听觉的绝对阈限名词解释
听觉的绝对阈限是指在理想条件下，人类能够听到的最微弱的
声音强度。

换句话说，这是人耳能够感知到的最低音量的阈限。

绝
对阈限通常以分贝（dB）为单位来衡量，表示在特定频率下，人耳
能够感知到的最微弱声音的强度。

在正常情况下，人类的听觉绝对
阈限大约在0到20分贝之间，不同频率下的绝对阈限也会有所不同。

听觉的绝对阈限受到个体差异、年龄、环境噪音等因素的影响。

理
解听觉的绝对阈限有助于我们认识人类听觉系统的灵敏度和感知能力，对于医学、心理学和工程学等领域都具有重要意义。

一个较弱的声音(被掩蔽音)的听觉感受被另一个较强的声音(掩蔽音)影响的现象称为人耳的“掩蔽效应”。

人耳的掩蔽效应一个较弱的声音(被掩蔽音)的听觉感受被另一个较强的声音(掩蔽音)影响的现象称为人耳的“掩蔽效应”。

被掩蔽音单独存在时的听阈分贝值，或者说在安静环境中能被人耳听到的纯音的最小值称为绝对闻阈。

实验表明，3kHz—5kHz绝对闻阈值最小，即人耳对它的微弱声音最敏感；而在低频和高频区绝对闻阈值要大得多。

在800Hz--1500Hz范围内闻阈随频率变化最不显著，即在这个范围内语言可储度最高。

在掩蔽情况下，提高被掩蔽弱音的强度，使人耳能够听见时的闻阈称为掩蔽闻阈(或称掩蔽门限)，被掩蔽弱音必须提高的分贝值称为掩蔽量(或称阈移)。

1．掩蔽效应已有实验表明，纯音对纯音、噪音对纯音的掩蔽效应结论如下：A.纯音间的掩蔽①对处于中等强度时的纯音最有效的掩蔽是出现在它的频率附近。

②低频的纯音可以有效地掩蔽高频的纯音，而反过来则作用很小。

B.噪音对纯音的掩蔽噪音是由多种纯音组成，具有无限宽的频谱若掩蔽声为宽带噪声，被掩蔽声为纯音，则它产生的掩蔽门限在低频段一般高于噪声功率谱密度17dB，且较平坦；超过500Hz时大约每十倍频程增大10dB。

若掩蔽声为窄带噪声，被掩蔽声为纯音，则情况较复杂。

其中位于被掩蔽音附近的由纯音分量组成的窄带噪声即临界频带的掩蔽作用最明显。

所谓临界频带是指当某个纯音被以它为中心频率，且具有一定带宽的连续噪声所掩蔽时，如果该纯音刚好能被听到时的功率等于这一频带内噪声的功率，那么这一带宽称为临界频带宽度。

临界频带的单位叫巴克(Bark)，1Bark＝一个临界频带宽度。

频率小于500Hz时，1Bark约等于freq／100；频率大于500Hz时，1Bark约等于9+41og(freq ／1000)，即约为某个纯音中心频率的20％通常认为，20Hz--16kHz范围内有24个子临界频带。

而当某个纯音位于掩蔽声的临界频带之外时，掩蔽效应仍然存在。

安全人机工程学试题库一一辨析题1、人机工程学、人类工程学、工效学是同一门学科。

2、提高机械的可靠性便可提高工作效率，减少事故发生，因此人机关系中的主体是机。

3、感觉器官经过恒定持续刺激一段时间后，存在感觉逐渐减小以致消失的现象。

4、人眼辨别不同颜色的视野不同，其中以辨别白色的视野最大。

5、明适应的时间比暗适应的时间长。

6、人可听见低于16Hz的次声，但听不见高于20000Hz的超声。

7、人耳对声音的频率比声音的强度更敏感。

8、显示器的显示精度越高越便于认读。

9、仪表盘尺寸越大认读时间越短。

10、数字显示比模拟显示的认读速度快、准确性高，因此数字显示最终将取代模拟显示。

11、当视觉信息与听觉信息同时输入时，听觉对视觉的影响大，视觉对听觉的影响小。

12、凡是机器能够完成的功能都应该用机器代替人。

13、仪表的指针设计时为了美观应尽可能带有装饰。

14、人的反应知觉时间和动作时间通过训练可以缩短。

15、用闪光做信号是因为选用活动刺激物易成为知觉对象。

16、只要温度相同人的热感觉就相同。

17、我国的照度标准是以最低照度值作为设计的标准值。

18、在仪表盘设计中白底黑字与黑底白字没有差别。

19、形象化的图形和符号指示最适合用于标记操作中的调节量。

20、超声探测器、水声探测器等声波装置属于听觉传示装置。

21、检查用仪表一般不宜采用数字式和小开窗式。

22、当两种颜色相配在一起时，黄底黑字最容易辨认。

23、在视线突然转移的过程中，约97%的视觉是不真实的。

24、人的知觉过程受人的知识、经验、需要、动机等特点的直接影响。

25、作用在人的感觉器官上的刺激消失之后，人对该刺激的感觉不会立即消失。

26、人体测量的数据在设计中应用时应根据具体情况作适当修正。

27、操纵器设计时为减轻人员疲劳，操纵阻力越小越好。

28、美国是世界上开展人机工程学研究最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在英国完成的。

29、肌肉疲劳试验对人体劳动疲劳进行了试验研究，为以后的“劳动科学”打下了基础。